电梯紧急制动时曳引轮与钢丝绳之间打滑原因分
1引言
电梯在正常运行时，如突然遇到断电、安全保护保护装置动作等危险事件时，制动器将紧急制动使电梯减速并保持停止状态。电梯紧急制动通常是依靠制动轮与制动闸瓦之间的滑动摩擦力使电梯减速并直至停止，但如果电梯紧急制动时制动器产生的减速度超过曳引力（摩擦力）所能提供的最大减速度，曳引轮与钢丝绳之间将产生滑移，并依靠曳引力所能够提供的减速度使电梯减速并直至停止。下面就以简化电梯模型对电梯运行至轿厢与对重处于同一水平位置紧急制动的打滑情况进行简要分析。虽然轿厢与对重处于同一水平位置时钢丝绳、补偿链及随行电缆等也可能会产生不平衡力矩，但考虑到补偿链的作用以及此不平衡力矩较小，因此忽略钢丝绳、补偿链及随行电缆等产生的不平衡力矩，并将其重量计入轿厢和对重的自重进行分析。
2空载电梯紧急制动时打滑分析
2空载电梯紧急制动时打滑分析
空载电梯在停止时，制动器和曳引力能够使电梯保持停止状态。由曳引条件可知：
ergOse（1）式中，P为轿厢自重，kg；K为电梯平衡系数，取值0.4-0.5；Q为额定载重量，kg:f为当量摩擦系数：a为钢丝绳在绳轮上的包角。
2.1空载电梯向下运行时紧急制动打滑分析空载电梯以额定速度向下运行至轿厢与对重处于同一水平位置紧急制动时（以下简称“空载下行紧急制动”），要使曳引轮与钢丝绳之间不打滑，则必须满足：
3装载125%额定载荷的电梯向下运行紧急制动打滑分析
4空载上行和重载下行紧急制动打滑关系
从上文可知，空载上行和重载下行紧急制动时，如果曳引轮与钢丝绳之间不打滑，需满足：
3装载125%额定载荷的电梯向下运行紧急制动打滑分析
装载125%额定载荷的电梯在停止时，制动器和曳引力能够使电梯保持停止状态。由此可知：
4125Qe（5）pFKO
（6）装载125%额定载荷的电梯以额定速度向下运行至轿厢与对重处于同一水平位置紧急制动时（以下简称
“重载下行紧急制动”），要使曳引轮与钢丝绳之间不打滑，则必须满足：
（9r1，2500×（gta sc？（6）PFKOOXIg-aa式中，a看下为重载下行紧急制动时制动器所产生的制动减速度，m/s3。
由于一般明显大于1，且滑动摩擦系数比静摩擦系数略小导致紧急制动时曳引力c也会略微降低，因此结合公式（5）可知，在电梯额定速度不太高时公式（6）有可能不成立，即重载下行紧急制动时，曳引轮与钢丝绳之间有可能打滑，并且是否打滑取决于a我MF。a林下越大，曳引轮与钢丝绳之间越可能打滑，如很多永磁同步驱动主机：a重制下越小，曳引轮与钢丝绳之间越不可能打滑，如很多蜗轮蜗杆驱动主机。紧急制动时如曳引轮与钢丝绳之间打滑，则电梯是依靠曳引力所提供的减速度使电梯减速并直至停止，且曳引力所提供的制动减速度aa级下小于a重制下。此时曳引力所提供的制动减速度a重线下满足：
（P+1.250）×（g+an）_.a pFKOOXg aA（7）式中，重载下行紧急制动时曳引力所提供的制动减速度，m/s。
4空载上行和重载下行紧急制动打滑关系
从上文可知，空载上行和重载下行紧急制动时，如果曳引轮与钢丝绳之间不打滑，需满足：
（（P+KO）X（S+aM上D< efa Px（g-a28制上）
|（P+1.250）X（8+n6P< ele
（P+KQ）×（8-a下）
4.1紧急制动时制动器所产生减速度空载上行和重载下行紧急制动时，制动器制动时产生的减速度a空制上和a重制下分别为：
式中，Dy为曳引轮节园直径，m:i为减速器传动比；r为曳引绳的倍率：J。和J分别代表空载和装载125%额定载荷的电梯制动轴总转动惯量，kg.m2：n为电梯系统效率；MZ为制动器制动力矩，N·m。
GB/T24478-2009《电梯曳引机》的4.2.2.2规定，“曳引机的额定制动力矩应按GB7588-2003中12.4.2.1与曳引机用户商定，或为额定转矩折算到制动轮（盘）上的力矩的
2.5倍”：曳引机额定转矩的定义为“额定电压和额定频率时，曳引机输出的转矩”。额定转矩是基于正常运载条件下轿厢上升运行的力矩需求设计的，在考虑轿厢运行阻力及启动加速度的同时，还必须考虑轿厢即将达到超载的情况，因此曳引机额定转矩值至少大于1.1-00xDv。在此设制动器制动力矩MZ为为2：5×（1.1-k2O3Dv制动轴总转动惯量由电动机、曳引轮、导向轮、反绳轮、张紧轮、制动轮及减速机等的转动惯量及线性运动部件转化的转动惯量组成。在上述各转动惯量中，线性运动部件转化的转动惯量占制动轴总转动惯量比值很大，普通电梯通常能达到90%以上，为简化分析，在此用线性运动部件转化的转动惯量代替制动轴总转动惯量作分析。另外由于是对电梯运行至轿厢与对重处于同一水平位置紧急制动的打滑情况进行简要分析，因此可将钢丝绳、补偿链及随行电缆等线性部件产生的转动惯量计入轿厢和对重的转动惯量。
因此，可将公式（9）变为：
Dy，（2.75-3.5K）0gDy
|a空制上=一CP+KQ00X2r
4'r
"D（15-15K00gD，（10）
|a重制下一（2P+125Q+K00g。2ir因此，制动器制动时产生的减速度a空制上和a重制下的比值可表示为：
这倒上2.75-35K×2药+125+K1）a重/下1.5-1.5K~25+K根据公式（11），可得图1，图中X轴为P/Q，取值从0.7到1.5：图中Y轴为制动器制动时产生的减速度a空制上和a重制下的比值：平衡系数从0.40到0.50分别对应着图中从上到下的11条曲线。从图1可知，随着平衡系数的增大，a空制上/a重制下逐步减小；随着P/Q的增大，a空制上/a重制下也逐步减小；a空制上/a重制下的范围是从1.8到2.6。
5总结
从图2、图3和图4可以看出：随着平衡系数的增大，所需曳引力的比值增大：随着P/Q的增大，所需曳引力的比值增大：随着at的增大，所需曳引力的比值增大。当a处于通常设计的1-3m/s3时，所需曳引力的比值基本都大于1，除了a+为1m/s、平衡系数小于0.43且轿厢自重与额定载重量之比较大时。但是随着制动器制动能力的下降，a上下降到1m/se以下时，所需曳引力的比值将逐步下降到1以下。
因此，在绝大多数情况下，空载上行紧急制动时所需的曳引力比重载下行紧急制动时所需的曳引力大。也就是说空载上行紧急制动时比重载下行紧急制动时更加容易出现曳引轮与钢丝绳之间打滑。当重载下行紧急制动时曳引轮与钢丝绳之间打滑，空载上行紧急制动时曳引轮与钢丝绳之间基本会打滑，而反之则不一定出现。但是随着制动器制动能力的下降，重载下行紧急制动时所需的曳引力比空载上行紧急制动时所需的曳引力大，也即重载下行紧急制动时比空载上行紧急制动时更加容易出现曳引轮与钢丝绳之间打滑。
5总结
在电梯检验中，空载上行紧急制动时或者重载下行紧急制动时曳引轮与钢丝绳之间经常会打滑。且往往空载上行紧急制动时比重载下行紧急制动时曳引轮与钢丝绳之间更加容易打滑。紧急制动时曳引轮与钢丝绳之间打滑，说明曳引轮与钢丝绳之间的曳引力小于支撑制动器产生的制动减速度所需的曳引力，转而只能由曳引力提供一个更小的减速度，即开始滑移后的减速度，也是我们测量到的减速度。
在电梯检验中，如果电梯运行记录显示某电梯或某型号电梯在进行空载上行紧急制动时曳引轮与钢丝绳之间打滑，而在本次空载上行紧急制动时曳引轮与钢丝绳之间不打滑，说明该台电梯的制动力下降或者曳引力发生了明显变化，建议进行制动试验以验证制动力是否符合要求，并在此基础上选择是否进一步排查钢丝绳、曳引轮槽、润滑情况等是否发生了影响曳引力的明显变化。
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